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A família Windows: Sistemas de arquivos Fábio Augusto Salve Dias Vinícius Geraldo Félix.

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1 A família Windows: Sistemas de arquivos Fábio Augusto Salve Dias Vinícius Geraldo Félix

2 Histórico

3 Histórico

4 Terminologia básica Cluster: Menor fatia de disco que pode ser alocada.Cluster: Menor fatia de disco que pode ser alocada. –Costuma variar de 512 bytes até 64Kb. –Quanto maior o cluster, mais disco pode ser endereçado e maior o desperdício potencial de disco. –Normalmente possui um endereço, correspondente ao seu deslocamento do inicio do disco.

5 A FAT Criada em 1977 por Bill Gates e Marc McDonald para o BASIC da MicrosoftBill GatesMarc McDonald Simples, foi utilizada como principal sistema de arquivos até a total adoção do NTFS no WinXP (2001). Utilizada ainda em dispositivos menores, como disquetes, cartões de memória, etc.

6 Os “inventores”

7 Variantes Existiram diversas variantes da FAT, cuja diferença primordial é a quantidade de bits utilizados para endereçar clustersExistiram diversas variantes da FAT, cuja diferença primordial é a quantidade de bits utilizados para endereçar clusters –FAT12 –FAT16 –FAT32 (VFAT para o win95)

8 Variantes FAT12FAT16FAT32 Quando BASIC 1988 – MSDOS – Windows 95 OSR2 Tamanho máximo: Arquivo/Partição32Mib/32Mib2Gib/ 2Gib (4Gib) 4GiB/2Tib(32Gb)

9 Vantagens e desvantagens Simples, rápida e eficiente para dispositivos com pequena capacidadeSimples, rápida e eficiente para dispositivos com pequena capacidade Não possui segurança, pode ocorrer fragmentação dos arquivos, não possui funcionalidades adicionais e não oferece suporte a dispositivos de alta capacidade.Não possui segurança, pode ocorrer fragmentação dos arquivos, não possui funcionalidades adicionais e não oferece suporte a dispositivos de alta capacidade.

10 Estrutura Início do disco:Início do disco: FAT:FAT:

11 FAT e Long File Names

12 Windows NT FileSystem (NTFS) Introduzido em 1993 (NT 3.1)Introduzido em 1993 (NT 3.1) Assim como o NT, criada do zero, sem preocupações com compatibilidade.Assim como o NT, criada do zero, sem preocupações com compatibilidade. Introduz METADADOS aos arquivosIntroduz METADADOS aos arquivos –Cada arquivo é composto por atributos.

13 Características Max file size 16 TiB with current implementationTiB (16 EiB architecturally)EiB Max number of files4,294,967,295 ( ) Max filename size255 characters Max volume size256 TiB with current implementation (16 EiB architecturally)TiBEiB Allowed characters in filenames UnicodeUnicode (UTF-16), any character except '\0' (NULL) and '/'UTF-16

14 Funcionalidades Segurança de arquivosSegurança de arquivos CompressãoCompressão CriptografiaCriptografia Múltiplas streams (fluxos) de dadosMúltiplas streams (fluxos) de dados CotasCotas Arquivos esparsosArquivos esparsos (...)(...)fsutil

15 Funcionalidades – arquivos esparsos.

16 Funcionalidades – Cotas/Compressão/Criptografia

17 Funcionalidades – Múltiplas streams

18 Metadados dos arquivos Conjunto padrão de atributos: Nome, permissões, etc.Conjunto padrão de atributos: Nome, permissões, etc. Podemos adicionar novos metadados aos arquivos.Podemos adicionar novos metadados aos arquivos. Dados: stream sem nomeDados: stream sem nome ADS: Várias streams de dados podem existirADS: Várias streams de dados podem existir –arquivo:stream

19 Metadados do NTFS System FileFile NameMFT Record Master file table$Mft0 Master file table mirror$MftMirr1 Log file$LogFile2 Volume$Volume3 Attribute definitions$AttrDef4 Root file name index.5 Cluster bitmap$Bitmap6 Boot sector$Boot7 Bad cluster file$BadClus8 Security file$Secure9 Upcase table$Upcase10 NTFS extension file$Extend11 12–15

20 MFT Master File Table:Master File Table: –Uma entrada por arquivo –Cada entrada contém os meta dados do arquivo –As primeiras 16 entradas são reservadas MFT, Clusters danificados, livres, etc.MFT, Clusters danificados, livres, etc. Trata os próprios meta dados do NTFS como arquivos, que podem estar em qualquer lugar.Trata os próprios meta dados do NTFS como arquivos, que podem estar em qualquer lugar.

21 MFT - Localização

22 MFT - Exemplo

23 Armazenando Cada arquivo possui uma entrada na MFT (1kb)Cada arquivo possui uma entrada na MFT (1kb) Os atributos que couberem, são colocados na MFT. Caso contrário, são colocados em clusters, e o ponteiro para este cluster é armazenado.Os atributos que couberem, são colocados na MFT. Caso contrário, são colocados em clusters, e o ponteiro para este cluster é armazenado. Os clusters de um arquivo são organizados como uma árvore B+.Os clusters de um arquivo são organizados como uma árvore B+.

24 Armazenando – Entrada na MFT Os diretórios são armazenados como arquivos, contendo ponteiros para uma árvore B+ que relaciona os arquivos contidos no diretório. Arquivos e diretórios pequenos ficam na própria MFT (atributo imediato).

25 Armazenando

26 WinFS Idealizada para ser o sistema de arquivos do Windows VistaIdealizada para ser o sistema de arquivos do Windows Vista Devido a excessivo uso de recursos da máquina, foi retirado do VistaDevido a excessivo uso de recursos da máquina, foi retirado do Vista Será lançado posteriormente como módulo (assim como a.NET framework)Será lançado posteriormente como módulo (assim como a.NET framework) Partes de sua tecnologia serão inseridos ao ADO.NET e SQL ServerPartes de sua tecnologia serão inseridos ao ADO.NET e SQL Server

27 WinFS - Idéia Camada entre NTFS e aplicaçõesCamada entre NTFS e aplicações “Interpretar” melhor as informações dos dados“Interpretar” melhor as informações dos dados Possibilitar consultas complexas, envolvendo dados de múltiplas aplicaçõesPossibilitar consultas complexas, envolvendo dados de múltiplas aplicações

28 WinFS - Arquitetura

29 Referências


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